在VHDL函数中生成随机值

我有一个设计，我正在RAM中写入/读取数据，并对读取值执行一些计算。在某些情况下，我从我还没有写入任何内容的RAM位置读取值。这是有意的，因为在这种情况下，未初始化的值不会影响计算：在这些情况下，未初始化的值乘以0

但是，将包含

'U'

位的

无符号

/

有符号

类型相乘，即使其他操作数为0，也会产生“不在乎”输出（即乘法输出的所有位都是

'X'

）。因此，我无法在我的测试台中检查最终的计算输出，因为它变成了“不关心”（似乎“不关心”输出被解释为0）

为了避免这个问题，我编写了一个函数，将

std\U逻辑\U向量中的任何
'U'
或
'X'
位解析为
'0'
。函数如下所示

function f(x : std_logic_vector) return std_logic_vector is
  variable y : std_logic_vector (x'range);
begin
  y := x;
  -- pragma synthesis off
  for i in 0 to x'length-1 loop
    case x(i) is
      when 'U' | 'X' => y(i) := '0';
      when others    => y(i) := x(i);
    end case;
  end loop;  -- i
  -- pragma synthesis on
  return y;
end;

现在我想扩展函数，不仅将
'X'
和
'U'
位设置为
'0'
，而且随机将它们设置为
'0'
或
'1'
。我尝试在
f
中使用
uniform
函数。问题是，当我在函数中定义两个种子时，每次调用函数
f
时，它都返回相同的
std\u逻辑向量
（当它被赋予相同的
std\u逻辑向量
）。当我从
uniform
函数描述中获取它时，我应该从函数
f
外部传递这两个种子，因为它们在下一次调用
uniform
时被
uniform
函数修改

是否有可能使用函数实现这一点？
这里有一个非常好的随机库，作为开源VHDL验证方法的一部分。这里有一个描述和下载链接


它允许你随机化的不仅仅是一个简单的浮点数均匀分布。以及将您与您注意到的状态存储问题隔离开来

关于你的具体情况：

根据统一函数描述，我应该从函数f外部传递这两个种子，因为它们在下一次调用统一函数时会被统一函数修改

是的，你应该。像这样：

PROCESS
  VARIABLE seed1, seed2: positive; -- Seed and state values for random generator
  VARIABLE rand: real;             -- Random real-number value in range 0 to 1.0
BEGIN
    UNIFORM(seed1, seed2, rand);     

因此，在您的情况下，您还必须将这些“状态”变量传入（或传出）您的函数，这实际上意味着它必须是一个过程

或者使用上面链接的OSVVM库，该库允许您拥有一个受保护类型的共享变量，您可以在多个位置使用该变量。这会将其自身的状态保持在受保护类型的“内部”

我可以使用函数实现这一点，还是必须使用过程

函数不允许参数为inout、指针或受保护类型。
这限制了你的选择。OSVVM的randompkg使用受保护的类型来隐藏
种子并使用不纯函数访问它。这很容易理解
使用。只需从下载包
请看RandomPkg_user_guide.pdf

你可能会得到你想做的工作，但是，它
这将是一个挑战。您可以定义一个信号或一对信号
在您的软件包中使用不纯函数（YMMV，我只使用过不纯函数）
受保护类型中的函数）。可以在中初始化种子
信号声明

即使使用OSVVM，也需要使用不纯函数并声明
随机化对象作为共享变量

Jim
关于从VHDL组件打印实例名称：
...
我用免费的VHDL模拟器GHDL完成了大部分工作。它有一个简单但功能强大的c接口。可以使用c代码进行随机操作：。。。
谢谢你的提示。目前，一个简单的均匀分布足以满足我的需要。如果我将种子传递到函数中，我必须再次返回它们，以便在下次调用该函数时将修改后的种子传递给该函数。我可以使用函数实现这一点，还是必须使用过程？尽管您对Uniform感到满意，但我仍然认为使用OSVVM包是值得的。否则，你最终会在这个地方到处传播大量种子，这会让你非常不愉快（最终）想要这么做：）回答调整，提到要制作种子，你需要一个程序。